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题名平顶线结构光的中心检测算法及光刀平面标定
被引量：9
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作者
张旭
周涛
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机构
上海大学机电工程与自动化学院
机械系统与振动国家重点实验室
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出处
《光子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第5期51-59,共9页
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基金
国家自然科学基金(Nos.51575332
61673252)
国家重点研发计划子课题(No.2016YFC0302401)资助~~
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文摘
针对传统线结构光光刀平面标定方法测量精度不高,应用范围小的问题,提出基于平面标靶的线结构光系统光刀平面标定,对无激光的标靶图片进行迭代摄像机标定,有激光的标靶图片进行光刀平面标定.提出光强符合均匀分布的平顶激光检测中心算法,将平顶激光建模为矩形的台阶函数,估计背景亮度和前景亮度,确定亮条纹宽度,再将窗口内的有效像素参与重心计算,得到光条纹中心.用该算法对不同噪声及不同量块的图片进行处理,结果表明,处理后图像的均方根误差分别在0.149pixel和0.176pixel内,表明该算法抗噪声能力强、精度高.用该算法提取光条中心,计算光条在标靶上的位置,根据至少两个姿态下的光条中心三维点,基于最小二乘法拟合光刀平面.通过迭代摄像机标定和光刀平面标定,利用三角测量法,在立体视觉模型下获取物体的三维点云数据.实验测量两个距离为100.5mm的标准球,相机与标准球距离为500mm,比较两球心距离与标准距离,测得平均误差为0.236mm.表明平顶激光检测中心算法切实可行,光刀平面标定方法基本满足要求.
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关键词
线结构光
中心检测
标定
光刀平面
光条中心
三维测量
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Keywords
Line structured light
Center detection
Calibration
Knife plane
Stripes center
3Dmeasurement
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分类号
TP391
[自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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题名基于单应性矩阵的线结构光系统简易标定方法
被引量：7
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作者
平乙杉
刘元坤
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机构
四川大学电子信息学院
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出处
《光电工程》
CAS
CSCD
北大核心
2019年第12期36-43,共8页
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基金
国家重大科学仪器设备开发专项(2013YQ490879)~~
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文摘
提出通过构造光刀平面,采用单应性矩阵的计算方法,完成线结构光系统标定。该方法通过在相机景深范围内平移标定靶,获取不同位置的光刀图像和靶标图像,从同一位置的两幅图中提取出特征点图像,构成一个光刀平面。按照相机针孔成像模型,可以建立光刀平面与相机系统的单应性矩阵关系,并计算出该矩阵,从而完成标定。在测量时,只需根据提取出的光刀图像像素坐标,结合单应性矩阵即可得到待测物体坐标,再结合平移设备,便可完成对整个物体的测量。实验证明,线结构光系统标定最大残差小于0.05 mm,标准差小于0.02 mm,两个面之间的测量距离相对误差低于1.3%。整个系统标定过程简单,适用于快速标定线结构光系统和工业化测量。
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关键词
机器视觉
线结构光
单应性矩阵
标定
光刀平面
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Keywords
machine vision
line-structured light
homography matrix
calibration
light plane
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分类号
TP391
[自动化与计算机技术—计算机应用技术]
TP212
[自动化与计算机技术—计算机科学与技术]
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题名一维摄像机的线结构光测头标定方法
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作者
周涛
高承帅
王建
聂潇乾
王炳琪
吴彬彬
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机构
上海无线电设备研究所
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出处
《机电工程技术》
2024年第7期83-86,共4页
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基金
工信部自然灾害防治技术装备工程化攻关专项项目(TC210H00L/43)
上海市科技创新行动计划项目(20511106700)
+1 种基金
上海市科技兴农项目(沪农科创字2020第3-2号)
上海市产业协同创新发展项目(HCXBCY-2023-028、XTCX-KJ-2023-50、HCXBCY-2021-010)。
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文摘
为了解决传统的线结构光标定过程步骤繁琐并且准确度不足的问题,提出了把线结构光的光刀平面建立模型为一维摄像机的测头标定方法。首先从线结构光的光条中心提取坐标信息,并计算其在标定靶上的位置坐标,接着依据至少两组姿势下的光条中心的三维坐标点来建立拟合平面方程,最后构建虚拟一维摄像机来表示光刀平面。通过进行迭代摄像机标定和线结构光测头标定,再结合三角测量技术,可获得在立体视觉模型中的被测物的三维点云数据坐标。经实验测试,对两个有高低差异的量块进行了测量,重复10次标定实验,结果显示迭代摄像机标定的平均误差为0.077 220 pixel,光刀平面标定的平均误差为1.415 17 mm,这个试验表明了这种线结构光测头标定的方法有着较高精度,是可行的。
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关键词
线结构光
测头标定
光条中心
光刀平面
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Keywords
linear structured light
probe calibration
light bar center
light knife plane
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分类号
TG83
[金属学及工艺—公差测量技术]
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题名激光光刀平面修正技术及实验研究
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作者
王小娟
刘丙才
鞠鑫
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机构
西安工业大学理学院
西安工业大学陕西省薄膜技术与光学检测重点实验室
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出处
《应用激光》
CSCD
北大核心
2018年第4期662-667,共6页
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基金
国家自然科学基金资助项目(项目编号:61505157)
陕西省教育厅重点实验室资助项目(项目编号:17JS048)
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文摘
针对传统线结构光光刀平面标定方法精度不高、标定过程复杂的问题,在实验系统装调分析的基础上,提出了线结构光光刀平面的修正方法。首先,在线结构光旋转扫描测量原理的基础上,设计了一种棋盘格与光刀平面重合的标定方案,建立成像平面与光刀平面的映射关系;然后,根据实际装调过程中光刀平面与旋转轴的调整误差,提出光刀平面与旋转轴夹角计算的实验方案,确定出光刀平面与旋转轴的位置关系,并获得夹角θ=1.146°;最后,以牙齿肩台预备体为测量对象,对比分析了光刀平面与旋转轴夹角修正前后的三维形貌。实验结果表明,牙齿肩台预备体旋转中心附近的凸起变形得到明显改善。
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关键词
光刀平面
夹角修正
标定
三维重构
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Keywords
light knife plane
angle correction
calibration
three-dimensional reconstruction
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分类号
TP302
[自动化与计算机技术—计算机系统结构]
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